CN111485928B - 一种施工用防塌防水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种施工用防塌防水装置，属于建筑施工技术领域。该防塌防水装置包括均布于围岩上多个排水锚杆，该排水锚杆的周壁设置若干透水孔，排水锚杆内部填充有锚杆滤芯；沿纵向分布的相邻盖体通过排水支管连接，用于将渗水引流至设置在靠近围岩底部的排水总管；垫板套设于排水锚杆上，且通过第一弹簧与防塌架主体连接；多个压力传感器设置于第一弹簧与防塌架主体之间；压力传感器和报警装置均与控制器电连接。本发明的排水锚杆在作为传统锚杆固有的支护功能的基础上，还作为围岩内部渗水的排出通道，避免渗水在围岩内部外表面形成过水通道，导致坍塌，通过在排水锚杆上设置垫板，并且通过压力传感器检测垫板受力检测围岩变形，预防坍塌。

Description

一种施工用防塌防水装置

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种施工用防塌防水装置。

背景技术

地下工程是指深入地面以下为开发利用地下空间资源所建造的地下土木工程，它包括地下房屋和地下构筑物，地下铁道，公路隧道、水下隧道、地下共同沟和过街地下通道等。

地下工程支护为防止围岩坍塌和石块下落采取的支撑、防护，喷锚支护为常见的地下工程支护方法之一，喷锚支护后形成以系统锚杆头和紧固端为定点的锥形体压缩区，如果将锚杆沿地下工程洞室按照一定间距径向排列，在锚固力作用下，每根锚杆周围形成的锥形体压缩区彼此重叠连接，在围岩中形成一连续压缩带，该区域不仅能保持自身的稳定，而且承受上部围岩压力，阻止上部围岩的松动和变形发展。

在渗水地层中进行施工时，雨水或地下水从土层空隙向地下洞室渗漏，洞室周壁易形成分布不规则的过水通道，容易造成塌方事故。现有技术中地下工程防水装置是通过在围岩的初期支护上铺上无纺布缓冲层，然后垫上塑料块通过射钉枪将其固定，最后将塑料块与防水板通过焊枪焊化粘贴，通过防水板来避免水流入洞室内；该方法在非富水区确实能够避免水流入洞室，通过支护结构方式塌方，但是对于富水区域由于该方法主要以后期防水为目的，并没有考虑过水通道的形成以及扩大的过水通道对整体支护的影响，因此无法做到提前预防塌方，一旦发生事故，直接威胁施工人员的生命安全，且影响施工进度，造成不可估量的损失。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的问题，提供一种施工用防塌防水装置。

本发明提供了一种施工用防塌防水装置，包括防塌架主体；

多个中空的排水锚杆；均布于围岩上，该排水锚杆的周壁设置若干透水孔，排水锚杆内部填充有锚杆滤芯，排水锚杆外端部可拆卸连接有盖体；

排水管路；包括若干排水支管和排水总管，沿纵向分布的相邻盖体通过排水支管连接，用于将渗水引流至设置在靠近围岩底部的排水总管，排水总管的排水口设在集水装置内；

多个垫板；分别套设于排水锚杆上，且各垫板均通过第一弹簧与防塌架主体连接；

多个压力传感器；设置于各第一弹簧与防塌架主体之间；且压力传感器(6)与控制器电连接；

报警装置；与控制器电连接，用于当压力传感器检测的压力信号大于控制器设定的阈值时报警。

较佳地，锚杆滤芯包括芯管，所述芯管的外部依次包覆有土工布层和海绵层。

较佳地，芯管沿排水锚杆管长方向延伸至排水锚杆内部的端部设有防堵装置，所述防堵装置包括套设在芯管上的环形凸起件，所述环形凸起件周向设置有多个与透水孔相对应的孔洞，各孔洞内通过第二弹簧设置有锥形头，所述第二弹簧外部套设有导向管。

较佳地，排水总管上设有缓存箱。

较佳地，防塌架主体包括多个支撑柱以及设置在多个支撑柱上的多个水平支撑件，所述多个支撑柱和多个水平支撑件连接构成框架结构。

较佳地，多个中空的排水锚杆沿纵向和横向均匀分布构成网格结构。

较佳地，第一弹簧和防塌架主体之间还设置有连接杆。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的防塌防水装置在传统的喷锚支护的基础上，通过对锚杆进行创新设计，使得本发明的排水锚杆在作为传统锚杆固有的支护功能的基础上，还可以作为围岩内部渗水的排出通道，避免渗水在围岩内部外表面形成过水通道，导致围岩松软、变形甚至坍塌；

本发明通过在排水锚杆上设置垫板，并且通过压力传感器检测垫板受力，准确判断支护效果以及围岩的变形程度，通过对检测到的压力值的判断，当超出预设值则报警，提醒加强支护，降低坍塌概率，提高施工安全性；通过排水锚杆、垫片以及压力传感器的相互配合，共同实现防水防塌的目的。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明锚杆滤芯的结构示意图；

图3为本发明部分排水锚杆与排水管路的连接示意图；

图4为本发明防堵装置的结构示意图。

附图标记说明：

1.防塌架主体，2.排水锚杆，21.透水孔，22.锚杆滤芯，221.芯管，222.土工布层，223.海绵层，23.盖体，3.排水管路，31.排水支管，32.排水总管，4.垫板，5.第一弹簧，6.压力传感器，7.报警装置，9.防堵装置，91.环形凸起件，92.孔洞，93.第二弹簧，94.导向管。

具体实施方式

下面结合附图1-4，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明提供的一种施工用防塌防水装置，包括防塌架主体1；

多个中空的排水锚杆2；均布于围岩上，该排水锚杆2的周壁设置若干透水孔21，排水锚杆2内部填充有锚杆滤芯22，排水锚杆2外端部可拆卸连接有盖体23；

排水管路3；包括若干排水支管31和排水总管32，沿纵向分布的相邻盖体23通过排水支管31连接，用于将渗水引流至设置在靠近围岩底部的排水总管32，排水总管32的排水口设在集水装置内；

多个垫板4；分别套设于排水锚杆2上，且各垫板4均通过第一弹簧5与防塌架主体1连接；

多个压力传感器6；设置于各第一弹簧5与防塌架主体1之间；且压力传感器6与控制器电连接；

报警装置7；与控制器电连接，用于当压力传感器6检测的压力信号大于控制器设定的阈值时报警。

本实施例的施工用防塌防水装置主要是针对富水地段进行防水防塌设计，本实施例的防塌架主体1的作用在于和垫板4连接，通过两者之间的第一弹簧5和压力传感器6，检测围岩外周的变形情况，当压力传感器6检测到的压力值超过控制器内预设的允许的压力范围后控制器启动报警装置7报警。

本实施例的各个垫板4套设在排水锚杆2上，用于检测喷锚支护体系的稳定性，避免因围岩内部应力或者因内部形成过水通道导致围岩发生位移变化而引起的围岩失稳；通过自动检测系统，提高围岩稳定性，避免发生围岩坍塌；

本实施例的防水以预防渗水在围岩内部以及围岩表面形成过水通过，以及由于渗水残留在围岩内造成围岩土层泡软，承载力变小，进而导致围岩坍塌，从真正意义上实现防微杜渐；本实施例的排水锚杆2基于传统的喷锚支护锚杆，不但能够起到支护稳固围岩的左右，而且通过在排水锚杆2的周壁设置若干透水孔21，排水锚杆2内部填充有锚杆滤芯22，排水锚杆2外端部可拆卸连接有盖体23；渗水从透水孔21进入排水锚杆2时会经锚杆滤芯22进行过滤，避免造成排水管道的堵塞，在排水锚杆2的外端部设置可拆卸的盖体23，目的在于便于更换锚杆滤芯22和清理排水锚杆2内的淤泥；位于不同高度的锚杆可以通过排水支管31将渗水引流至排水总管32，经排水总管32排放至集水装置或集水沟内；本实施例的排水锚杆2可以配合传统锚杆共同参与喷锚支护；也可以单独作为喷锚支护体系中的锚杆；具体根据支护强度的需求进行选择。

其中，锚杆滤芯22包括芯管221，所述芯管221的外部依次包覆有土工布层222和海绵层223。

实施例2

为了便于对排水锚杆2的透水孔进行高效的清理，因此在芯管221沿排水锚杆2管长方向延伸至排水锚杆2内部的端部设有防堵装置9，所述防堵装置9包括套设在芯管221上的环形凸起件91，所述环形凸起件91周向设置有多个与透水孔21相对应的孔洞92，各孔洞92内通过第二弹簧93设置有锥形头93，所述第二弹簧93外部套设有导向管94。防堵装置9可以与芯管221可拆卸连接具体可以是螺纹连接或者卡接，目的在于实现防堵装置9的可重复利用。

本发明的防堵装置9的环形凸起件91的周向设有过个孔洞92，各孔洞92内通过第二弹簧93与锥形头93连接；当芯管221位于排水锚杆2内时，锥形头93受到排水锚杆2非透水孔21处的管壁的限位第二弹簧93压缩，在芯管221进出排水锚杆2或者沿排水锚杆2在其长度方向上移动时，当锥形头遇到孔洞后会在第二弹簧93的恢复作用下进入对应的透水孔21内，实现对透水孔21的清理，避免因透水孔21被堵塞导致渗水困难的问题；通过本实施例的防堵装置9能够实现同时对排水锚杆2上的多个透水孔21的快速清理。

其中，排水总管32上设有缓存箱。缓存箱上可以设置可视液位高度的透明窗，目的在于直观的了解围岩近期的渗水排出情况。

其中，防塌架主体1包括多个支撑柱以及设置在多个支撑柱上的多个水平支撑件，所述多个支撑柱和多个水平支撑件连接构成框架结构。本实施例中防塌架主体1的作用主要是用于和垫板4连接检测围岩位移变化；当然也可以将防塌架主体作为支护架使用用于提高对围岩的二次支护。

其中，多个中空的排水锚杆2沿纵向和横向均匀分布构成网格结构。

第一弹簧5和防塌架主体1之间还设置有连接杆，连接杆可以根据需要选择是否需要。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种施工用防塌防水装置，其特征在于，包括：

防塌架主体(1)，所述防塌架主体(1)包括多个支撑柱以及设置在多个支撑柱上的多个水平支撑件，所述多个支撑柱和多个水平支撑件连接构成框架结构；

多个中空的排水锚杆(2)；均布于围岩上，该排水锚杆(2)的周壁设置若干透水孔(21)，所述多个中空的排水锚杆(2)沿纵向和横向均匀分布构成网格结构，排水锚杆(2)内部填充有锚杆滤芯(22)，排水锚杆(2)外端部可拆卸连接有盖体(23)，所述锚杆滤芯(22)包括芯管(221)，所述芯管(221)的外部依次包覆有土工布层(222)和海绵层(223)，所述芯管(221)沿排水锚杆(2)管长方向延伸至排水锚杆(2)内部的端部设有防堵装置(9)，所述防堵装置(9)包括套设在芯管(221)上的环形凸起件(91)，所述环形凸起件(91)周向设置有多个与透水孔(21)相对应的孔洞(92)，各孔洞(92)内通过第二弹簧(93)设置有锥形头，所述第二弹簧(93)外部套设有导向管(94)；

排水管路(3)；包括若干排水支管(31)和排水总管(32)，沿纵向分布的相邻盖体(23)通过排水支管(31)连接，用于将渗水引流至设置在靠近围岩底部的排水总管(32)，排水总管(32)的排水口设在集水装置内；

多个垫板(4)；分别套设于排水锚杆(2)上，且各垫板(4)均通过第一弹簧(5)与防塌架主体(1)连接；

多个压力传感器(6)；设置于各第一弹簧(5)与防塌架主体(1)之间；且压力传感器(6)与控制器电连接；

报警装置(7)；与控制器电连接，用于当压力传感器(6)检测的压力信号大于控制器设定的阈值时报警。

2.如权利要求1所述的施工用防塌防水装置，其特征在于，所述排水总管(32)上设有缓存箱。

3.如权利要求1所述的施工用防塌防水装置，其特征在于，所述第一弹簧(5)和防塌架主体(1)之间还设置有连接杆。

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